金寨縣地質災害類型及發育特征

王博，黃德國，趙曉玲

（1安徽省地質環境監測總站，安徽合肥 230001；2安徽省地質礦產勘查局313地質隊，安徽六安 237010）

1 地質環境條件

金寨縣位于安徽省西部，大別山北麓。境內山巒起伏，總體西南高東北低，整個地勢起伏較大，是一個以中山、低山為主的山區縣。地質構造位于秦嶺-大別造山帶的最東段，由于構造復雜，形成了較多的褶皺和斷層。地層風化程度較極端，西部中山主要表現為以花崗類巖為代表的呈弱風化巖漿巖,東北部低山丘陵主要表現為以片麻類巖為代表呈全-強風化變質。新構造運動以緩慢上升、內部巨大隆起為主要特征，呈現山勢險峻陡峭，峰巒連綿起伏，絕澗深淵縱橫其間，地面抬升幅度不一，構成了侵蝕中低山和侵蝕剝蝕低山丘陵，因此形成境內中低山到低山、丘陵、山間盆地、溝谷的嶺谷相間地貌景觀。新構造運動增大了該縣構造的復雜性和不穩定性及巖石的破碎程度，同時由于降水量大且集中，剝蝕、侵蝕及搬運作用亦強烈，極易形成滑坡、崩塌等地質災害[1]。

2 地質災害主要類型

經野外調查和室內整理后，對發育的所有地質災害進行統計，發現金寨縣地質災害發育類型共有4類，并以滑坡、崩塌、不穩定斜坡為主，泥石流數量較少；共發育滑坡41處、不穩定斜坡43處、崩塌57處、泥石流3處，共144處，分別所占比例如圖1所示。

圖1 金寨縣地質災害類型構成圖Figure 1.Composition of geological hazard types in Jinzhai County

3 地質災害分布規律

3.1 行政區域分布

金寨縣內地質災害點分布的總體趨勢是：南北多，中部少，且各鄉鎮分布具有明顯的不均勻性。如南部的燕子河、天堂寨、吳家店及中西部的桃嶺、南溪、湯家匯、雙河、銀山畈等鄉鎮為地質災害多發鄉鎮；而北部鐵沖、全軍、白塔畈、江店及東部的麻埠、響洪甸、張沖等地災害點相對較少。東北部鄉鎮雖然地質災害（隱患）點較少，規模較小，但大都在人口較為密集的地方，因此構成的危害也較重。具體情況見金寨縣地質災害地域分布統計表（表1）和金寨縣地質災害分布簡圖（圖2）。

表1 金寨縣地質災害地域分布統計表Table 1.Statistics of geographical distribution of geological hazards in Jinzhai County

金寨縣地質災害在空間上分布具有不均勻性，主要是受地形地貌、地層巖性，特別是人類工程經濟活動的影響和控制，總體表現為南多北少，中部分布在環繞梅山水庫的各鄉鎮。南部及中西部處在高丘-低起伏中山之間，地形起伏變化大，高陡臨空面普遍存在，且其巖性多為變質巖或侵入巖等，其全-強風化物和土層組成的斜坡表層較為松軟，人口分散居住，筑路、建房多切坡進行，致使這些地區災害多發、頻發；而鐵沖、全軍、白塔畈等鄉鎮多為低山、中丘、低丘、淺丘狀平原及平原，基本不具備崩滑災害形成的高陡臨空面，因此地質災害相對較少。

災害點數量最多的5 個鄉鎮分別為湯家匯(13處)、梅山(12處)、燕子河(11處)、長嶺(11處)、天堂寨(10處)。災害點分布密度最大的5 個鄉鎮依次為果子園(0.09 處/km2)、桃嶺(0.08 處/km2)、梅山(0.07 處/km2)、麻埠(0.07 處/km2)、雙河(0.07 處/km2)。平均災害點密度3.78處/100km2

3.2 地理空間分布

調查區地質災害在地形上多發育于侵蝕中低山和剝蝕丘陵地區，而淺丘狀平原地區僅發現2處地質災害，詳見圖2。

圖2 金寨縣地質災害分布簡圖Figure 2.Distribution of geological hazards in Jinzhai County

侵蝕中低山相對高差在200～1000m之間，主要分布在金寨縣南部廣大地區和中部偏東及偏北局部地區，由于地殼的不斷抬升，引起河流下切，流水及其攜帶的大量泥沙、礫石對地表進行強烈的侵蝕和沖刷破壞作用，使得河流沖溝多呈“V”型，地形起伏，剝蝕、侵蝕作用大，人類活動頻繁。在雨季或暴雨情況下坡面侵蝕作用強烈，使得滑坡、崩塌及不穩定斜坡等地質災害廣泛發育。在本次所有調查的地質災害隱患點中，有110個，占總數的75.9%。

剝蝕丘陵相對高差在30～200m之間，主要分布在金寨縣東北部、梅山水庫上游周圍及響洪甸水庫西部，以及金寨縣西北和西南局部。其地形較起伏，在長期外營力作用下形成圓丘狀，頂部多被第四系殘、坡積物覆蓋，斜坡較緩（＜25°），溝谷及河流寬緩，呈“U”型。河流沖刷較人類工程活動影響小，大部分在人工切坡的基礎上受強降雨引發的地質災害。在本次所有調查的地質災害隱患點中，有33個，占總數的22.8%。

河湖平原地區主要在金寨縣東北部邊緣地帶，地形平坦或稍有波狀起伏，在本次地質調查中未發現地質災害隱患點。

3.3 地質災害的時間分布

3.3.1 年際分布

金寨縣地質災害在年份上主要集中發生在2003年，1991年、1998年、1999年這三年也有少量發生，其原因是2003 年淮河流域出現了連續性大強度的降水（據1981-2002年統計，22年降水量均值為1409.7mm，而2003年1～8月降水量高達1548.4mm），導致全金寨縣范圍內崩塌和滑坡災害發生高達165處，造成了重大的經濟損失。在2008年、2009年、2010年、2012年、2013 年數量較其他年份要多。除這些年份在汛期降雨量較大外，群眾防災減災意識明顯加強，發現并及時上報災害（表2、圖3）[2]。

表2 各年份地質災害發生數量統計表Table 2.Statistics of the numbers of geological hazards in each year

圖3 降水量與災害點統計圖Figure 3.Statistical chart of precipitations and hazard sites

3.3.2 年內分布

金寨縣地質災害主要是由連續性強降水誘發的山坡體崩塌、滑坡，并導致諸多人工切坡經過雨水浸潤演化為不穩定斜坡。降水強度大小決定了地質災害發生的數量多少；金寨縣地質災害主要發生在降水強度大的5月～8月的汛期中，而其它月份由于降水強度相對較小，地質災害發生也較少（表2、圖3）。

3.4 地質災害發育特征

3.4.1 滑坡發育特征

調查區滑坡共計41處，占總數的28.28%，其數量較不穩定斜坡及崩塌稍少，滑坡規模雖小但在境內廣泛分布，活動性與破壞性均較大。現按滑坡規模、厚度、成分、年代將其分類如表3。從物質成分上對調查區滑坡特征進行論述。

3.4.1.1 堆積層滑坡

此類滑坡所在原始邊坡的風化層較厚，滑坡體組分以混合堆積夾碎石粘性土和殘坡積碎石土為主，除少量的塊石、巨石，大部分碎石粒徑介于1～20cm，碎石含量約占1/3，滑床巖性以片麻巖、閃長巖、花崗巖等為主。受地形影響較大，多發育在30°～60°的坡體上。規模上全部為小型[3]。

滑坡在平面形態上呈半圓形、舌形，剖面形態上多呈階狀、直線形、凸形及凹弧形[4]?；骖愋鸵圆町愶L化面、殘坡積物與基巖接觸面為主，滑面形態主要為圓弧型、線型。

表3 滑坡類型發育表Table 3.Development conditions of landslide types

一般由于人類工程經濟活動和強降雨導致坡體局部形成微小裂隙產生微小蠕滑動，在裂隙貫通的過程中，相鄰的微小蠕滑動體逐漸連成一個大的滑動塊體，在此過程中裂隙不斷變大變深直至貫通成滑面，形成滑坡體產生滑動。

3.4.1.2 巖質滑坡

巖質滑坡共11處，占總數的26.83%，滑體物質主要為較堅硬厚層碎屑巖組、堅硬厚層-中厚層狀深變質巖巖組和堅硬、較堅硬薄層-頁片狀淺變質巖巖組。這些巖石表層一般經風化后較為破碎，斜坡后緣形成的拉長裂隙和節理裂隙利于雨水入滲，受建房修路切坡前緣產生臨空面，危巖體突破極限平衡狀態產生滑動。此類滑坡多發育在節理面或層面為順坡向的坡體。

滑坡在平面上多呈不規則多邊、舌型，剖面上呈階狀?；娑嘌厝婏L化巖與下伏微風化或新鮮基巖之間的差異風化面、片理面、節理面滑動，滑面形態以直線型為主?；参镔|為片麻巖、石英巖等。

3.4.2 崩塌發育特征

金寨縣發育的崩塌以堆積層（土質）崩塌為主，共52 處，占總數的91.38%；巖質崩塌相對較少，共5 處，占崩塌總數的8.62%，而在土質崩塌的過程可見滑移、滑塌現象。

崩塌的分布多在切坡陡峭的地方，以各級道路沿線及居民建房后方的斜坡段上。巖質崩塌及土質崩塌均有分布，土質崩塌主要分布在堅硬厚層-中厚層狀深變質巖巖組，如片麻巖、花崗片麻巖等，而巖質崩塌多分布在堅硬塊狀侵入巖巖組，如花崗巖、二長花崗巖、閃長花崗巖等。該類巖體呈一定的特點，侵入巖組多中-微風化，深變質巖強、中風化體均有，片巖類巖組以強風化為主，在經人工開挖后形成高陡邊坡，在片理面、卸荷裂隙、構造裂隙及風化裂隙共同作用下，將高陡邊坡切割呈塊體、散體，形成危巖體及散體碎石，在重力等作用下，發生崩塌，塊體狀邊坡以傾倒式為主，錯斷式較少，散體狀巖體以滑移式為主。

在崩塌形成的過程中，因人類工程活動因素導致的共計46處，占總數的79.3%，在裂隙形成及擴張后，通過強降雨等短時強能量影響下觸發而成。

崩塌災害的形成過程較滑坡難預測，其破壞變形過程經常表現為斜坡下碎石、塊石剝離墜落，不像滑坡那樣能看出較明顯的蠕變現象，故難以預測[5]。崩塌發生后，多堆積于屋后墻角及交通沿線，嚴重威脅下方房屋及過往行人車輛，尤其巖質崩塌，塊石的鋒利棱角往往劃破路面、車身等。因此，對潛在的危巖體應及時治理。

3.4.3 不穩定斜坡發育特征

不穩定斜坡是指在天然狀態下或在正常的工程施工過程及工程使用過程中，處于或接近于極限平衡狀態的斜坡，屬于尚未滑動過的斜坡，自身是處于穩定狀態的，但是在爆破、暴雨等誘因下，可能產生發生滑動。

金寨縣可耕可建土地較少，人們為了生存不斷的開墾荒地，削坡建房，使得人工切坡隨處可見，其中多數處在不穩定狀態，稱之為不穩定斜坡，是三大主要地質災害的之一。通過調查和走訪，認定金寨縣具有危害性的不穩定斜坡有43處，按照斜坡的物質組成、形成因素和坡度這個三個分類依據將不穩定斜坡進行分類，其統計結果如表4。

表4 不穩定斜坡發育類型統計表Table 4.Statistics of unstable slope development types

根據以上統計結果可以看出，調查區不穩定斜坡以巖質邊坡為主，共39 處，占不穩定斜坡總數的90.7%，其余為土質邊坡，共4處，占總數的9.3%；由人工削坡造成的不穩定斜坡共36 處，占總數的83.7%，自然因素形成的不穩定斜坡7處，占21.8%；斜坡坡度在60°以上的23處，占總數的53.5%，介于60°與30°之間的和30°以下的分別有19處和1處，占總數的44.2%和2.3%。

從統計結果可以看出金寨縣不穩定斜坡主要為巖質邊坡和土質邊坡，巖質邊坡在數量上稍多，大部分為人工削坡造成的，以高陡邊坡為主且坡度在60°以上。

人多地少迫使居民削坡修路建房，使得坡體應力重新分布，并且未做支護或只有簡單支護，隨著時間推移，坡體巖石風化程度加大，坡腳應力集中，卸荷裂隙逐漸增大增多，造成坡肩及坡體后緣出現拉張裂隙，降雨貫入縫隙，增加了斜坡巖土體的塑性并起到潤滑作用，在極端情況下，如暴雨、地震等情況下容易形成崩塌、滑坡等地質災害。

3.4.4 泥石流發育特征

泥石流是指由于降水（暴雨、冰川、積雪融化水）在溝谷或山坡上產生的一種挾帶大量泥砂、石和巨礫等固體物質的特殊洪流。其匯水、匯砂過程十分復雜，是各種自然和（或）人為因素綜合作用的產物。

金寨縣泥石流共發育3處，位于天堂寨風景區、沙河鄉、雙河等地。其溝渠等均屬于淮河水系；物質成分上，主要為水石型和泥石型，從流體組成及性質看，均為稀性泥石流；其成因均為暴雨誘發。

泥石流是在一定的地形地貌、地層巖性和氣象水文等條件下形成的，而金寨縣境內靠近大別山主峰區域山高溝深，加上縣境降雨豐富為中山區泥石流的發育提供了條件。調查區泥石流物質來源主要為坡面侵蝕、沖溝侵蝕提供的泥石和斜坡的薄層松散殘坡積物等；地形上多為沖溝深切、巖層風化程度大、巖體破碎、構造復雜、新構造運動活躍、匯水面廣且植被較稀少、集中降雨量大的中山區。這樣的地段同時具備泥石流形成的諸多條件：巖土體破碎，溝谷內多有淤積碎石，山坡面積大，松散堆積物多，物源豐富；地形高聳陡峻，高差大，動能充沛；沖溝長且深，有足夠的運移流通區域；每年6、7、8月份是江南的梅雨季節，降雨集中且降雨量大，水動力強勁，可以說，氣象水文條件是金寨縣泥石流激發的決定性因素；另外隨著人類經濟活動頻繁，山區植被多被濫砍濫伐，缺乏好的保水護土護石植被，也是發生地質災害地區的特征之一。

3.4.4.1 泥石型泥石流

泥石型泥石流的固體物質主要為大量粘、粉、砂、礫、卵、漂等，以前三種細粒物質為主，其次為卵礫碎石，固體物質占10%～40%以上；流體物質主要為水，水是搬運介質，整個泥石流物質具分散性。在運移的過程中石塊以滾動、躍移方式前進，具有強烈的下切作用，往往將沖溝底部砂卵石帶出河床，經流通區后于堆區呈扇狀散流停積，流體散去后，石塊頂部出露，下部殘留在泥沙中。在運動的過程，流體呈現出速度快、來勢猛、慣性大，所到之處堵塞河道形成堰塞湖，沖毀建筑，埋沒耕地，破壞性極強。

3.4.4.2 水石型泥石流

與泥石型最大的區別是：粉砂、粘粒含量較低，明顯少于泥石型和泥流型，主要由水、粗砂、石塊和巨礫組成，粒徑多＞2.0mm且粒度不均勻。水體及細粒物質泥、砂等在運動過程中速度遠大于石塊，流體帶動塊體以跳躍式、滾動式前進，形成強大的動量沖擊作用，特別是巨大的塊石或球狀滾石具有極強的沖擊力，塊石之間相互碰撞并形成一定的磨圓度。流經堆積區時固體物質呈扇狀散流，且分散性較泥流型和泥石型更大，在堆積的同時并將原有的堆積扇面上切割出條狀深槽，巨大塊石將條狀、板狀塊石沖擊碎裂，形成碎石。散流經流通區后速度變慢開始堆積，沿沖溝堆積的，多具有縱向分選性，巨石先停留于溝谷中央，次之塊石，碎石泥沙堆積在扇形外緣；沿較開闊地帶堆積的，縱向分選性比沿沖溝堆積的要差，其表面形態較平坦，垂直向無明顯層次，整體結構也松散。但無論堆積區形狀如何，待水流下滲后，整個扇面的巖石均出露，大小石頭遍布堆積區，酷似“石海”。

金寨縣泥石流雖數量不多，但危害性較大，已發生的泥石流物源多來自溝谷兩岸，形成并堆積以后成為新的物源。除此外，境內礦產資源豐富，采礦區、選礦廠和采石場較多，它們型式不同、規模不等，大量礦渣、尾礦和廢石多未按規范建造堆放倉儲設施，隨意遺棄，成為泥石流的重要物質來源，有必要進行合理整治和關閉。

4 結語

金寨縣地質災害類型為崩塌、滑坡、不穩定斜坡、泥石流，其中崩塌、滑坡、不穩定斜坡合計占比97.94%?？傮w呈點多、面廣、規模小、危害性大的特點。通過調查，研究區共發育144處地質災害，災害點密度3.78處/100km2?？臻g上，呈南北多，中部少，且各鄉鎮分布具有明顯的不均勻性。在地形上多發育于相對高差在200～1000m 之間的中低山及相對高差在30～200m之間的丘陵地區。時間上，年際主要集中發生在2003 年，1991 年、1998 年、1999 年這三年也有少量發生，2008 年以后也較其他年份要多，除這些年份在汛期降雨量較大外，也與群眾防災減災意識明顯加強，發現并及時上報災害有關。年內主要發生在6～9月，主要是連續性強降水誘發。誘發地質災害的內部控制因素主要為地形地貌條件、地層巖性、邊坡結構類型和地質構造特征。外部控制因素主要為降雨和人類工程活動。根據目前地質災害發育分布現狀、變形破壞跡象和發展趨勢，建議加強群測群防和定期巡視力度。降雨密集的汛期是該區域地質災害最為敏感的時間段，應做好地質災害防范和應急處置工作。